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【深度】市场规模将超亿 石墨烯为何如此“大热”

放大字体 缩小字体 发布日期:2016-09-26 11:06:00   来源:新能源汽车网  编辑:全球新能源汽车网  浏览次数:545


  据新材料在线根据上市公司公告等公开数据统计,目前已经有超过30家上市公司投资了石墨烯。

  石墨烯的各种应用传言更是铺天盖地,其中虽然有很多过于浮夸,神话石墨烯的言论,但也可以看出石墨烯未来巨大的应用潜能和产业界对此寄予的殷殷之情。

  巨大的市场空间和对石墨烯未来广阔应用领域的无限遐想开启了一场石墨烯的盛宴。

  入局

  2013年1月,欧盟委员会将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一,计划10年内提供10亿欧元资助,将石墨烯研究提升至战略高度,旨在把石墨烯和其他二维材料从实验室推向社会,促进产业革命和经济增长,创造就业机会。

  德国、韩国、日本等国家更是从政策层面对石墨烯的研发应用投入了巨资。

  日本作为新材料产业最发达的国家之一,从2007年起就对石墨烯的开发进行资助。日本科学技术振兴机构2007年就对石墨烯材料和器件的技术开发项目进行资助;日本经济产业省2011年实施的“低碳社会实现之超轻、高轻度创新融合材料”项目,重点支持碳纳米管和石墨烯的批量合成技术。

  德国也于2010年启动了石墨烯优先研究计划,包括38个研究项目,前3年预算经费为1060万欧元;德国联邦教研部也于当年投入了700万欧元资助相关研究。

  在企业层面,日本日立、索尼、东芝,韩国三星等巨头更是不遗余力的进行石墨烯的应用研发,2014年,三星先进技术研究院与韩国成均馆大学联合宣布合成了一种能在更大尺度内保持导电性的石墨烯晶体,是一种可以用在柔性显示屏和可穿戴设备上的屏幕显示技术,索尼更是在2012年就研发出了可以生成长度达120米的石墨烯的透明薄膜化学气相生长技术。

  市场咨询机构Marketsand Markets发布的2020年全球石墨烯市场趋势和预测最新报告显示,到2020年,全球石墨烯市场预计将达2.78亿美元,2015-2020年期间,增长率达42.8%,亚太地区石墨烯市场预计将成为增长速度最快的地区。

  综合市场各方的信息也印证了这一判断,中国正成为石墨烯研发与应用的重要国家。

  “不论是石墨烯的基础研究还是产业化的前期研发,我国对石墨烯的关注度最高、研究队伍最庞大。2011年以来,我国研究人员发表的石墨烯文章总数和专利申请数量已经稳居世界第一位。”中科院院士、北京大学教授刘忠范此前在接受媒体采访时公开表示。

  中科院山西煤炭化学研究所教授陈成猛博士也曾指出,石墨烯是新崛起的纳米碳材料,我国在该领域的研究一直与国际处于并行状态,甚至在某些产业领域还有一定的优势,目前已在石墨烯粉体和薄膜的规模化制备,超级电容器和锂电池储能应用,导电油墨、防腐涂料和抗静电塑料等功能复合材料领域取得了令世界瞩目的成绩。

  在政策层面,《中国制造2025》明确要求高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响,做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材料提前布局和研制,加快基础材料升级换代。《<中国制造2025>重点领域技术路线图(2015年版)》中也表示,石墨烯产业“2020年形成百亿产业规模,2025年整体产业规模突破千亿”的发展目标。

  众多中国企业纷纷开始布局石墨烯“经济”。

  破局

  与高校科研机构的火热和政策层面的暖风频吹形成鲜明对比的是国内石墨烯应用布局偏窄,大规模产业化应用进展缓慢的尴尬局面。

  “当前石墨烯产业化的瓶颈主要有两点,分别是低成本高品质石墨烯原料的规模化生产和石墨烯的商业化应用。”陈成猛教授认为,目前石墨烯步入应用集中期,要开始做减法,开始注重产业链上下游的互动。必须面向用户进行二次开发,去解决分散和成型等共性技术难题,让石墨烯更接地气。最终交给用户的,不仅是高品质的材料,还有配套的应用解决方案。

  作为一种材料的添加剂,成为目前石墨烯应用的一个突破点。

  “将石墨烯作为添加剂应用在企业已有产品中,用以改良和提升产品性能,相较于为新产品开拓新市场,这一办法显然更具优势。”江南石墨烯研究院副院长董国材表示,石墨烯作为添加剂如今已有不少成功案例出现,如在LED灯中添加石墨烯散热图层的石墨烯LED灯泡、石墨烯暖墙、石墨烯地板和石墨烯防腐涂料等等。

  相较于在动力电池等领域的应用,石墨烯在柔性显示领域的应用被视为最有可能实现产业化突破的领域。

  石墨烯由于其特殊的结构而具有非常高的电导率,同时几乎透明,对所有波段的光透过率都超高,是一种性能超优异的透明导电材料,因此其被广泛看好代替ITO。

  日本富士电机开发的石墨烯片的导电率高达ITO的几倍,并且能够保证90%的光透射率,已经达到能够充分满足性能指标的水平。在显示器及触摸屏领域,相比于现在主流的ITO材料,石墨烯拥有更高的强度和更好的韧性,作为透明导电材料,能够制作成为可以弯曲的显示器件。

  “在新型柔性电池、器件、显示、催化剂方面,石墨烯可能是有前景的。”北京有色金属研究总院高级工程师、清华大学博士刘冠伟认为在电池领域,石墨烯更多是作为添加剂出现。

  宁波墨西科技有限公司首席科学家、中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员刘兆平博士表示,未来石墨烯应用的发展将主要集中在两个层面:一个是日常用品领域,石墨烯需要降低生产成本、提高适用性,如电池、涂料、塑料、油墨等;另一方面,基于石墨烯自身独有的特性开发出相适应的、新的电子产品,如柔性显示。

  正如深圳六碳科技CTO许子寒所言,未来石墨烯行业的发展主要取决于下游应用产业的技术开发和市场开拓进展,石墨烯应用的关键在于怎么把石墨烯和现有材料体系融合在一起更大限度地发挥石墨烯的性质,取得较高的性价比。

 
关键词: 石墨 材料 领域


 
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